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PC 음질 향상법 - L C Audio

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날짜 : 2006. 01. 06 (14:49)

이름 : 관리자

AC97 PC Sound Upgrades

AC97은 가장 흔히 사용되는 PC Sound system으로 컴퓨터에서 soundcard형태나 motherboard에 Codec chip형태로 들어가 있다. PC Sound에서 처리되는 MP3나 WMA등의 음질은 오디오의 관점에서 볼 때 취약한 음질일 수밖에 없다. 왜냐하면, 저해상도로 인한 피로감, 취약한 Soundstage와 정위감의 부족등의 문제 때문일 것이다.

그럼, 이것을 이대로 둘 것인가! You can upgrade your AC97 system for better sound!

Important! PC의 업그레이드나 조정에는 필히 전원을 끈 상태에서 해야하고 정전기에 주의해서 기기가 손상이 가는 일이 없도록 해야한다. 내부의 부품을 조작할 때에는 한손으로는 기기의 본체를 손으로 꼭 잡고 있어서 몸속의 정전기를 밖으로 흘러보내도록 한다. 또 다른 방법은 컴퓨터에 연결된 모든 플러그를 뽑아 버리는 일이다. 이렇게 하면 PC를 통해 전기가 빠저냐갈 통로가 없어져 정전기의 충격이 부품에 가해질 수 없기 때문이다.

알림! L C Audio Technology는 여기서 말하는 내용에 따라 PC를 업그레이드 하는 과정에서 일어나는 어떠한 기기의 고장에 대해서도 그 책임이 없음을 알려드립니다. 하지만 수십차례의 실제 업그레이드에서 위의 정전기 문제 등으로 컴퓨터에 문제가 있었던 적이 없었습니다.

The Upgrade step 1.

첫 번째, DC Blocking 콘덴서를 더 좋은 것으로 바꾸길 권한다. 그 콘덴서는 마더보드나 사운드카드에 있으며 Audio Codec에서 출력에 이르기 까지에서 나오는 DC Voltage를 막아주는 역할을 한다. Codec란 말은 Coder와 Decorder를 줄인 말로 DA와 AD Converter을 공유하는 동일 Chip을 말한다.(Mic 입력용)

먼저 PC에 있는 Audio Codec의 종류를 확인한다. 가장 흔한 AC97 Codec은 VIA Technology의 VT612(2ch)과 VT1616(5.1ch)이다. 가지고 있는 PC가 5.1 codec이고 보통 2ch만 사용하는 경우라면 해당 2개의 콘덴서만 교체하면 된다.

해당 콘덴서를 찾는 가장 쉬운 방법은 PC출력쪽 단자와 VT16XX라고 적혀있는 chip 근처의 전해콘덴서와의 저항을 측정한다. 만약 일치되는 콘덴서일 경우 저항값은 1K이하일 것이고, 대부분 0-1 ohm정도일 것이다. 아니라면 10K나 그 이상의 값이 나올 것이다.

몇 개의 마더보드를 확인해 본 결과 전해콘덴서의 값은 100uF/16V였다. 이 값은 너무 높은 것 같다. 이 경우 Amp가 연결된 상태에서 PC를 끌 경우 큰 DC가 흘러 스피커를 통해 커다란 pop noise가 나올 것이다. 이러한 문제의 해결에는 더 좋은 콘덴서와 앰프의 impedance를 고려한 적정 용량의 콘덴서를 사용해야 할 것이다. 오디오에도 적용될 수 있는 아래를 참조할 것:

100 nF (MKT or PP) - 파워앰프의 임력 임피던스가 100K나 그 이상일 때(예: 튜브앰프)
1 uF (MKT or Tantalum) - 파워앰프의 임력 임피던스가 10-47K 이내일 때(예: 가장 일반적인 경우)
10 uF (Tantalum) - 파워앰프의 임력 임피던스가 1-2K 이내일 때(예: 몇가지 우리 앰프들이 그렇다)

이보다 더 큰 값은 사용하지 마세요!!!

1~2천원만 투자해도 상당한 음질 향상 효과가 있을 것이다. 오디오 DIYer라면 아마도 더 비싼 하이엔드용 cap을 사용할 것이고, 더 좋은 음질을 기대해도 좋을 것이다. 그렇다고 외형이 큰 하이엔드용 cap은 사용하지 말 것. 이 경우 외형이 커서 PC 내부에 돌아다니는 Digital noise만 흡수해서 오히려 좋지 않은 결과를 가져올 것이다.

작은 사이즈의 cap이 노이즈를 적게 흡수할 것이고 실질적으로 더 좋은 결과를 가져다 줄 수 있다. 게다가, 초고가 가격대의 스피커 crossover용 컨덴서의 경우 이같은 작은 신호전송용에는 무의미하다. 이경우 차라리 저렴한 일반 전해 콘덴서가 음질을 더 좋게 만든다.

The Upgrade step 2.

Sampling clock에서의 Jitter는 음질을 매우 저하시킨다. 특히, 사운드스테이지와 악기간의 정위감을 나쁘게 만들고 청취시 피로도를 증가시킨다. Intel이 펴낸 AC97의 Spec. sheet 20 page를 보면(아래 링크참조) 이 점 또한 중요하다는 것을 알 수 있을 것이다.

PC sound에서 Jitter를 줄이기 위해서 Codec에는 L Clock XO3에서 나오는 신호같은 매우 깨끗한 Clock 신호를 입력시켜 시켜주는 것이다. Clock 신호는 균형잡히고 정밀한 것이 매우 중요하며 AC97 chip과 조화를 이루는 진폭을 가져야 하는 것이다.

그렇지 않으면 AC97 chip은 그 성능을 제대로 발휘하지 못하게 될 것이다. 더 나아가 연결 케이블은 UHF typed의 쉴드선을 사용하여 마더보드나 CPU로부터 나오는 불요 digital noise의 침입을 막아주어야 한다.

일부 Power supply에 따라선 Clock Disable signal을 마더보드의 VCC3.3에 연결해주어 CPU가 꺼졌을 때 Clock도 꺼지도록 한다. L Clock XO3는 이 모든 기능을을 기본으로 갖추고 있다.

Caution! L Clock XO3를 제외하고 AC97 reclocking을 안전하게 지원하는 clcok은 시중에 없을 것이다. 그리고 이 설명서대로 타 clcok을 사용하여도 된다고 확인해 줄 수 없다. 이 설명서대로는 L Clock XO3외에 다른 clock을 사용하지 말기를 강력히 권장하며 타 Clock의 사용시 오작동이아 고장이 날 수도 있습니다.

위 그림은 VIA사의 VT1616 chip에 L Clock XO3를 연결하는 모습이다. 이 외부 clock을 달기전에 보드에 달려있는 기존 cryatal을 제거해야 하는데, 기존 clock은 VT1616바로 옆에 있으며 24.5(소숫점이 더 있을 수도 있다)라고 적혀있을 것이다. SMD Type이라서 제거할 때는 납을 양끝단에 많이 먹이고 온도가 높아져서 저절로 떨어지도록 한다. solder wick이나 solder remover를 사용하지 말 것. crystal을 떼낸 자리를 자세히 보면 solder pad의 한 쪽과 VT1616의 2번 pin과 연결되어 있을 것이다. L Clock XO3의 Main 출력선을 VT1616 2번 pin에 연결한다. L Clock XO3의 출력 신호선의 쉴드선은 보드의 GND에 연결한다. 이때 동축케이블의 길이는 최대한 짧게 하며 쉴드선을 단정하게 모아 쇼트가 나지 않도록 한다.

L Clcok XO3에 연결할 +12V 전원은 쉽게 찾을 수 있다. Disc driver등에 연결되는 많은 pin들 중에서 찾으면 된다. L Clock XO3의 Output mode를 3.3V로 세팅한다(출고시 나온 그 상태로 5V bubble을 연결하지 않고 그대로 두면된다).

VIA VT1616 datasheet

Intel AC97 spec ver 2.2